Zinātnieki robota pirkstu apaudzē ar gandrīz dzīvu ādu, kas spēj arī sadzīt
Foto: Reuters/Scanpix/LETA

Radīt vizuāli un arī uzvedības ziņā cilvēkam pēc iespējas pietuvinātu robotu ir viena no izplatītākajām vīzijām robotikas un mākslīgā intelekta jomā. Tas ir ārkārtīgi sarežģīti, un šobrīd lielākā daļa humanoīdo robotu ir samērā neveikli un arī vizuāli tomēr vairāk atgādina manekenus, ne dzīvu būtni, bet mākslīgais intelekts vairumā gadījumu aizvien ir šauri specializēts, nevis vispārīgs. Taču darbs pie šīm tehnoloģijām notiek nepārtraukti, un vienu būtisku aspektu risina zinātnieku komanda Japānā. Proti, lai cik ticams būtu viss pārējais, bez ādas robots būs un paliks vien mašīna, kas pārvilkta ar sintētisku mīksto materiālu apvalku.

close-ad
Saturs turpināsies pēc reklāmas
Reklāma

Tokijas Universitātes inženieris Šoji Takeuči ar kolēģiem uzskata, ka ir radījuši prototipu jau daudz ticamākai mākslīgajai ādai – tās izgatavošanā izmantotas olbaltumvielas, kas ir mūsu dermas sastāvā, kā arī īstas ādas šūnas.

"Mūsu mērķis ir izgatavot robotus, kas ir patiesi līdzīgi cilvēkam. Uzskatām, ka vienīgais veids, kā panākt tādu robota izskatu, lai to varētu noturēt par cilvēku, ir pārklāt to ar tādu pašu materiālu, ar kādu pārklāti cilvēki – dzīvām šūnām," zinātnieku citē Austrālijas raidorganizācija ABC.

Mīkstie sintētiskie materiāli, kurus šobrīd izmanto robotikā mehānisko un kustīgo daļu pārklāšanai, parasti ir gan izturīgi, gan pietiekami elastīgi, lai varētu imitēt ko līdzīgu ādai, taču tomēr ar vairākiem trūkumiem. Piemēram, tie izskatās ticami tikai pa gabalu. "Kad tu (robotu) aplūko tuvumā, var redzēt, ka materiāls ir mākslīgs," bilst Takeuči. Tāpat silikona kompozītmateriāli bojājumu gadījumā nedzīst, kā to spēj cilvēka āda.

Lai radītu šo "dzīvās ādas" pārklājumu robotiskam pirkstam, Takeuči komanda vispirms sagatavoja šķīdumu no kolagēna un fibroblastiem (attēlā zemāk). Kolagēns ir olbaltumviela, kas nodrošina dažādu organisma saistaudu, tostarp ādas, strukturālās īpašības. Savukārt fibroblasti ir šūnas ar plānu citoplazmas slāni, kas piedalās saistaudu šķiedru veidošanā un spēlē lomu brūču dzīšanas procesos.

Zinātnieki robota pirkstu apaudzē ar gandrīz dzīvu ādu, kas spēj arī sadzīt
Foto: Reuters/Scanpix/LETA

Iemērcot robota pirkstu šajā šķīdumā, tas apņēma mehānismu un tam piesaistījās, izveidojot dermai jeb ādas vidējam slānim līdzīgu kārtu. "Mēs bijām pārsteigti, cik labi materiāls piesaistījās robota pirksta virsmai," ABC citē profesoru Takeuči. Pēc tam pētnieku komanda mēģināja imitēt ādas augšējo slāni jeb epidermu, veidojot to no keratinocītiem jeb specializētām epiteliālajām šūnām.

Pēc tam inženieri ķērās pie izmēģinājumiem – materiāls bez problēmām bija gana stiprs un arī elastīgs, lai pirksts bez problēmām varētu kustēties. Tas, pirkstam saliecoties, veidoja krociņas – gluži kā īsta cilvēka āda. Tāpat materiāls spējis "dzīt" – tiesa, ar palīdzību no malas. Pētnieki ādas imitācijā iegrieza ar nazi un tad uz brūces uzlīmēja kolagēna plāksteri.

Nedēļas laikā tas bija brūci "aizlāpījis", un brūces vieta izturēja atkārtotas robotiskā pirksta kustības.

Kaut pirmā doma prātā varbūt tiešām ir par humanoīdiem robotiem, šādi risinājumi būtu noderīgi arī citur, piemēram, medicīnā, radot ļoti reālistiskas bioprotēzes cilvēkiem, kuri zaudējuši kādu ekstremitāti. Tiesa, ar mākslīgas dermas un epidermas radīšanu vien pilnvērtīga ādas imitācija nav panākta. Ar šo pētījumu nesaistīts robotikas eksperts Jurgens Leitners uzskata, ka Japānas grupas pētījums ir svarīgs piemērs, lai ieskicētu plašās iespējas nākotnē, taču ideālam rezultātam jāimitē arī hipoderma, ādas apasiņošana un citas funkcijas. Šobrīd šis materiāls nebūs pārāk ilgmūžīgs, norāda Leitners.

Takeuči komanda jau prāto, kā laboratorijā radītajā ādā iestrādāt arī apasiņošanas sistēmas, bet galamērķis būtu radīt perfektu imitāciju – ar matiņu folikulām, nagiem, sviedru dziedzeriem un nervu šūnām.

Tags

Robotika Ķīmija Bioloģija
53545769
Tehnoloģijas
Publikācijas saturs vai tās jebkāda apjoma daļa ir aizsargāts autortiesību objekts Autortiesību likuma izpratnē, un tā izmantošana bez izdevēja atļaujas ir aizliegta. Vairāk lasi šeit.

Comment Form